ED Sciences Chimiques
Le rôle et les mécanismes d'assemblage des REMORIN
par Zeren XU (Institut de Chimie & de Biologie des Membranes & des Nano-objets)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphitheater 2 Rue Robert Escarpit, 33600 Pessac
devant le jury composé de
- Birgit HABENSTEIN - Chargée de recherche - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Douglas Vinson LAURENTS - Professeur - Instituto de Química Física - Rapporteur
- Sophie SACQUIN-MORA - Directeur de recherche - IBPC - CNRS (Institut de Biologie Physico-Chimique - CNRS) - Rapporteur
- Sébastien MONGRAND - Directeur de recherche - CNRS, Laboratoire de Biogenèse Membranaire, UMR 5200 - Examinateur
- Matthieu CHAVENT - Chargé de recherche - Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale (IPBS), CNRS, Université de Toulouse - Examinateur
- Isabel ALVES - Directeur de recherche - Institut de Chimie et Biologie des Membranes et des Nano-objets (CBMN), CNRS/Université de Bordeaux - Examinateur
- Yvon JAILLAIS - Directeur de recherche - ENS de Lyon, Reproduction et Développement des Plantes (RDP), CNRS UMR 5667 - Examinateur
Les remorines sont des protéines multifonctionnelles qui régulent l'immunité, le développement et la symbiose chez les plantes. Elles séquestrent des lipides spécifiques dans des nanodomaines membranaires fonctionnels lorsqu'elles s'associent à la membrane. La famille multigénique des remorines comprend six groupes, classés en fonction de la composition de leurs domaines protéiques. Le ciblage membranaire des remorines s'effectue indépendamment de la voie sécrétoire. Elles sont plutôt dirigées vers différents nanodomaines selon leur groupe phylogénétique. Tous les membres de la famille possèdent une ancre membranaire C-terminale et un domaine d'homo-oligomérisation, encadrés par une région intrinsèquement désordonnée de longueur variable à l'extrémité N-terminale. Nous avons ici combiné l'imagerie moléculaire, la spectroscopie par Résonance Magnétique Nucléaire, les calculs de structures protéiques, et des simulations avancées de dynamique moléculaire pour dévoiler une pré-structuration stable de dimères en coiled-coil en tant qu'unités de ciblage de nanodomaines modulables, contenant un manteau flou modulable et une charge positive de surface en forme de code-barres avant l'association avec la membrane. Ces caractéristiques protéiques ainsi que les différences de structures et de dynamiques entre les ancres lipidiques C-terminales des groupes de remorines offrent une plateforme sélective pour la liaison aux phospholipides lorsqu'elles rencontrent la surface membranaire. Nos données suggèrent que les remorines se replient dans le cytosol avec la région désordonnée N-terminale sous forme d'ensemble structural flou autour d'un cœur coiled-coil dimérique anti-parallèle contenant un motif d'interface symétrique rappelant une fermeture éclair hydrophobe à base de leucine. La distribution des charges, la courbure intrinsèque des remorines en coiled-coil dimérique, et la géométrie de leurs domaines conféreraient des profils d'association membranaire distincts. La liaison des lipides par la C-terminale crée une avidité grâce à des interactions électrostatiques multivalentes entre les groupes tête lipidique anioniques et la surface dimérique chargée positivement, suggérant un mécanisme de clip-and-divide pour séparer sélectivement les nanodomaines lipides-protéines.